伽马刀由哪几种射线组成

【专家解说】：首先能了解所提问问题对 伽玛刀全称伽玛射线立体定向放射治疗系统伽玛射线应用第给介绍下射线: γ射线又称γ粒子流文音译伽马射线 编辑本段γ-ray 波长短于0.2埃电磁波[1]首先由法国科学家P.V.维拉德发现继α、β射线发现第三种原子核射线原子核衰变和核反应均产生γ射线 γ射线具有比X射线还要强穿透能力当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应原子核释放出γ光子与核外电子相碰时会把全部能量交给电子使电子电离成光电子此即光电效应由于核外电子壳层出现空位产生内层电子跃迁并发射X射线标识谱高能γ光子(＞2兆电子伏特)光电效应较弱γ光子能量较高时除上述光电效应外还能与核外电子发生弹性碰撞γ光子能量和运动方向均有改变从而产生康普顿效应当γ光子能量大于电子静质量两倍时由于受原子核作用而转变成正负电子对此效应随γ光子能量增高而增强γ光子带电故能用磁偏转法测出其能量通常利用γ光子造成上述次级效应间接求出例通过测量光电子或正负电子对能量推算出来此外还用γ谱仪(利用晶体对γ射线衍射)直接测量γ光子能量由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成闪烁计数器探测γ射线强度常用仪器 通过对γ射线谱研究了解核能级结构γ射线有强穿透力工业用来探伤或流水线自动控制γ射线对细胞有杀伤力医疗上用来治疗肿瘤 编辑本段γ射线爆发 首次观测 20世纪70年代首次被人类观测[2]美国军方发射薇拉(Vela)人造卫星用于探测核闪光(nukeflash)(未经授权原子弹爆破证据)薇拉没有识别出核闪光而发现了来自太空强烈射线爆发发现初五角大楼引起了阵惶恐:苏联太空测试种新核武器稍些辐射被判定均匀地来自空各方向意味着们事实上来自银河系之外来自银河系外们肯定释放着真正天文学数量能量足点亮整见宇宙 理论起源 有许多细节肯定仍旧保密关于γ射线爆发起源有种理论--们具有无穷能量巨超新星(hypernova)觉醒时留下巨大黑洞看起来γ射线爆发似乎排成队列巨型黑洞 编辑本段有助天文学研究 当人类观察太空时看见光而电磁波谱大部份由同辐射组成当辐射波长有较见光长亦有较短大部份单靠肉眼并能看通过探测伽玛射线能提供肉眼所看太空影像 太空产生伽玛射线由恒星核心核聚变产生因无法穿透地球大气层因此无法达地球低层大气层只能太空被探测太空伽玛射线1967年由颗名维拉斯人造卫星首次观测从20世纪70年代初由同人造卫星所探测伽玛射线图片提供了关于几百颗此前并未发现恒星及能黑洞于90年代发射人造卫星(包括康普顿伽玛射线观测台)提供了关于超新星、年轻星团、类星体等同天文信息 γ射线种强电磁波波长比X射线还要短般波长＜0.001纳米原子核反应当原子核发生α、β衰变往往衰变某激发态处于激发态原子核仍稳定并且会通过释放系列能量使其跃迁稳定状态而些能量释放通过射线辐射来实现种射线γ射线 γ射线具有极强穿透本领人体受γ射线照射时γ射线进入人体内部并与体内细胞发生电离作用电离产生离子能侵蚀复杂有机分子蛋白质、核酸和酶们都构成活细胞组织主要成份旦们遭破坏会导致人体内正常化学过程受干扰严重使细胞死亡 编辑本段强大威力 般来说核爆炸(比原子弹、氢弹爆炸)杀伤力量由四因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射其贯穿辐射则主要由强γ射线和子流组成由此见核爆炸本身γ射线光源通过结构巧妙设计缩小核爆炸其硬杀伤因素使爆炸能量主要γ射线形式释放并尽能地延长γ射线作用时间(普通核爆炸三倍)种核弹γ射线弹 与其核武器相比γ射线威力主要表现下两方面:γ射线能量大由于γ射线波长非常短频率高因此具有非常大能量高能量γ射线对人体破坏作用相当大当人体受γ射线辐射剂量达200-600雷姆时人体造血器官骨髓遭损坏白血球严重地减少内出血、头发脱落两月内死亡概率0-80%;当辐射剂量600-1000雷姆时两月内死亡概率80-100%;当辐射剂量1000-1500雷姆时人体肠胃系统遭破坏发生腹泻、发烧、内分泌失调两周内死亡概率几乎100%;当辐射剂量5000雷姆上时导致枢神经系统受破坏发生痉挛、震颤、失调、嗜眠两天内死亡概率100%二γ射线穿透本领极强γ射线种杀人武器比子弹威力大得多子弹子流作攻击手段子产额较少只占核爆炸放出能量小部分所杀伤范围只有500-700米般作战术武器来使用γ射线杀伤范围据说方圆100万平方公里相当于阿尔卑斯山心整南欧因此种极具威慑力战略武器 编辑本段悄无声息杀手 γ射线弹除杀伤力大外还有两突出特点:γ射线弹无需炸药引爆般核弹都装有高爆炸药和雷管所贮存时易发生事故而γ射线弹则没有引爆炸药所平时贮存安全得多二γ射线弹没有爆炸效应进行种核试验易被测量即使敌方上空爆炸也易被觉察因此γ射线弹难防御正美国国防部长科恩接受德国《世界报》采访时说种武器无声、具有瞬时效应见旦悄无声息杀手闯入战场成影响战场格局重要因素 编辑本段γ射线与物质相互作用 (1)光电效应--γ光子与靶物质原子相互作用γ光子全部能量转移给原子束缚电子使些电子从原子发射出来γ光子本身消失 (2)康普顿效应(又称康普顿散射)--入射γ光子与原子核外电子发生非弹性碰撞光子部分能量转移给电子使反冲出来而光子运动方向和能量都发生都发生了变化成散射光子 (3)电子对效应--γ光子与靶物质原子原子核库仑场作用光子转化正-负电子对 (4)相干散射--低能光子(hν〈〈m0c2〉与束缚电子之间弹性碰撞而靶原子保持初始状态碰撞光子能量变即电磁波波长变称汤姆逊散射或相干散射 (5)光致核反应--大于定能量γ光子与物质原子原子核作用能发射出粒子例(γn)反应种相互作用大小与其效应相比小所忽略计 (6)核共振反应--入射光子把原子核激发激发态退激时再放出γ光子 二给介绍伽玛刀:伽玛刀全称伽玛射线立体定向放射治疗系统种融立体定向技术和放射神经外科技术于体立体定向放射外科治疗设备其利用伽玛射线几何聚焦原理众多能量较低射线通过引导、准直、聚焦次性致死性摧毁靶点内组织由于靶点区域放射剂量场梯度极大即达靶点总剂量致死量又使靶点周围正常组织受放射线损害毁损灶边缘锐利刀割整齐故称伽玛刀 旋转式伽玛刀采用旋转原理装旋转式源体上30钴60射线绕靶点心做锥面旋转聚焦运动由于射线束固定路径穿越周围脑组织周围组织所受剂量更分散每单位体积只受瞬间、无伤害照射而靶点心形成500:1聚焦效 二、旋转式伽玛刀结构 旋转式伽玛刀由放射外科系统、立体定位系统、治疗计划系统和控制系统四子系统构成 1、放射外科系统 放射源系统由射线源装置、驱动装置、和屏蔽装置组成 射线源装置:旋转式伽玛刀装有30钴60放射源密封双层锈钢圆柱内按经纬度螺旋排列半球形源体上;预准直器30终准直器四组每组30各组内径同有4mm8mm14mm18mm;准直体终准直器和屏蔽棒载体非治疗时间屏蔽棒屏蔽伽玛射线 驱动装置:源体和准直体上分别装有直流伺服驱动装置源体旋转时实现治疗时聚焦和非治疗时间屏蔽 屏蔽装置:确保辐射防护安全并能接近伽玛刀环境里长期工作配备了足够安全屏蔽装置:屏蔽半球、屏蔽门、屏蔽棒、屏蔽地基等 2 、立体定向系统 立体定向系统由立体定位框架、MRI或CT图框及适配器、定位支架和治疗床构成 立体定位框架具有三维坐标定位功能:MRI或CT扫描时借助于MRI或CT图框确定靶点位置坐标 MRI或CT图框和适配器确定靶点位置坐标附件 定位支架带有x向调定器、眼位测量器和三维调屏蔽块支撑装置 治疗床由固定床身和移动床组成定位支架连接移动床上 3、治疗计划系统 治疗计划系统套计算机图像处理、计量规划装置硬件配置包括:MRI或CT图像输入装置、三维图像处理工作站和治疗文件输出装置 4、控制系统 控制系统由智能控制系统、声像监视系统、配电系统组成